Plasma-Lampen - wie sie angeordnet sind und funktionieren

Ein erstaunlicher Anblick ist eine Plasma-Lampe. Ein versiegelter Glaskolben mit einer einzelnen Hochspannungselektrode im Inneren, umgeben von einem Inertgas unter fast atmosphärischem Druck.

Die Lampenelektrode wird von einem der Anschlüsse der Sekundärwicklung eines Impulstransformators mit einer Frequenz von 30 bis 40 kHz, der im Inneren des Kunststofflampengehäuses installiert ist, mit Hochspannung (von 2000 bis 5000 V) versorgt. Ein Plasma-Lampentransformator ähnelt einem Leitungstransformator, der auf einem alten Monitor oder einem Kathodenstrahlröhrenfernseher zu finden ist.

Hochspannung ionisiert die Gasmoleküle (normalerweise Neon) im Inneren der Glühbirne - es entsteht das Plasma, daher der Name der Lampe - "Plasma-Lampe". Mehrfachentladungen, ähnlich wie bei kleinen Blitzen, werden durch Bewegen von Gasionen erzeugt.

Die Farbe dieser Blitze, die um die Elektrode im Inneren des Kolbens tanzen, kann unterschiedlich sein. Dies hängt von der Art der Gase ab, aus denen die Mischung besteht, mit der der Kolben gefüllt ist. Die Länge des Blitzes hängt vom Potential an der Elektrode und vom Entladungsgrad des den Kolben füllenden Gases ab.

Wie Sie sehen können, gibt es keine Glühlampen, sodass die Lebensdauer solcher Geräte nur durch die Qualität der im Sockel der Lampe installierten Elektronik sowie die Genauigkeit des Besitzers begrenzt ist.

Der Verbrauch von dekorativen Plasmalampen hängt von der Größe der Glühbirne ab und überschreitet normalerweise 20 Watt nicht. Die gängigsten sphärischen und konischen Plasmalampen auf dem heutigen Markt haben Abmessungen von nicht mehr als 30 cm.

Es gibt Plasmalampen mit Knöpfen zum Einstellen der dem "tanzenden Blitz" zugeführten Leistung: Bei der niedrigsten Leistung bildet sich nur ein dünner Leuchtfaden in der Lampe.

Wenn die Leistung allmählich erhöht wird, wird der Faden heller und heller. Wenn schließlich ein Faden mit der durch ihn gelieferten Energie überläuft, erscheint der zweite Faden in diesem Moment und sie beginnen, sich wie die gleichen Ladungen gegenseitig abzustoßen.

Die leuchtenden Filamente sind dünn, da die sie umgebenden Magnetfelder einen magnetohydrodynamischen Effekt wie Selbstfokussierung haben: Das intrinsische Magnetfeld des Plasmakanals erzeugt eine Kraft, die auf seine Kompression wirkt.

Der Erfinder des ersten Prototyps des Geräts, den wir heute als Plasma-Lampe bezeichnen, war ein Wissenschaftler Nikola Tesla (1856-1943), amerikanischer Elektrotechniker, gebürtiger Österreicher.

Im US-Patent Nr. 514170 von 1894 ist die Lampe, obwohl sie als "elektrische Lichtquelle" bezeichnet wird, dennoch ein grundlegender Unterschied zu einer herkömmlichen Glühlampe. Tesla schlug eine grundlegend neue Lampe vor - eine Lampe mit einer Elektrode, die mit Strom versorgt werden würde von Tesla Hochspannungs-Resonanztransformator.

Der Popularisator der Idee einer Plasma-Lampe als dekorative Lampe in Form einer Kugel (die kommerzielle Idee einer "Plasmakugel") war in den 1970er Jahren der Erfinder aus Pennsylvania, James Falk (geb. 1954).

Im Gegensatz zu den Zeiten, als Tesla an seiner Lampe arbeitete, wurde in seiner Zeit bereits die Technologie zur Herstellung von Gasgemischen verschiedener Zusammensetzungen (auf der Basis von Xenon, Neon und Krypton) eingeführt, die es ermöglichen, Plasma verschiedener Farben in Kolben zu erhalten.

Das Leuchten entsteht hier durch die Koronaentladung im Gas, die praktisch durch den Strom durch die Kapazität im Lampen-Luft-Erdungskreis verursacht wird. Als Masse für die Hochspannungsquelle der Lampe wird ein Nullpotentialpunkt verwendet, der verfügbar ist, wenn das Gerät über die Steckdose mit Strom versorgt wird.

Es wird angenommen, dass, wenn eine Person das Glas einer Arbeitslampe mit dem Finger berührt, der Energiefluss durch den Körper fließt, als hätte er einen Widerstand von 1000 Ohm und wäre in Reihe mit einem Kondensator von 150 pF geschaltet (das Glas der Glühbirne wirkt als Dielektrikum).Es tötet keine Person, da der Strom einer Plasma-Lampe ziemlich hochfrequent ist.

Beachten Sie auf die eine oder andere Weise bei Kontakt mit der Plasma-Lampe die Sicherheitsmaßnahmen. Tatsache ist, dass ein elektrisches Wechselfeld nicht nur in den Drähten einer Hochspannungslampenquelle, sondern auch außerhalb der Glühlampe wirkt.

Ein Metallgegenstand in der Nähe der Lampe wird durch ein elektrisches Wechselfeld elektrifiziert, und das Berühren eines solchen Gegenstandes kann einen leichten Stromschlag und sogar eine Verbrennung verursachen. Wenn sich herausstellt, dass eine Person, die die Lampe berührt, versehentlich geerdet ist, z. B. die Batterie festhält, erhält sie einen elektrischen Schlag.

Darüber hinaus sollten sich keine elektronischen Geräte in der Nähe einer funktionierenden Plasma-Lampe befinden, da jede Elektronik Angst vor induzierten elektrischen Strömen hat und leicht ausfällt, wenn sie in ein elektrisches Wechselfeld mit hoher Spannung gerät, dessen Quelle die Elektrode in der Lampe ist.